KR101703358B1 - Analog-to-digital converter with reduced noise - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노이즈 저감 아날로그-디지털 컨버터(ADC)에 관한 것이다. 본 발명의 ADC는, 입력되는 다수의 아날로그 신호 각각의 노이즈 레벨을 판별하고, 판별한 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 각각 설정하고, 설정한 해상도에 따라 해당 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 본 발명에 따르면, 각각의 아날로그 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 설정하여 이를 적용하여 디지털 변환함으로써, 불필요한 노이즈를 저감할 수 있다.The present invention relates to a noise reduction analog-to-digital converter (ADC). The ADC of the present invention discriminates the noise level of each of a plurality of input analog signals, sets a resolution suitable for the noise level of the discriminated signal, and converts the analog signal into a digital signal according to the set resolution. According to the present invention, unnecessary noise can be reduced by setting a resolution suitable for the noise level of each analog signal and applying it to perform digital conversion.

Description

노이즈 저감 아날로그 디지털 컨버터{ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER WITH REDUCED NOISE}{ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER WITH REDUCED NOISE}

본 발명은 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter; 이하, 간단히 'ADC'라 함)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 사용하는 시스템에서 사용하기 위한 노이즈 저감 ADC에 관한 것이다.
The present invention relates to an analog-to-digital converter (ADC), and more particularly, to a noise reduction ADC .

일반적으로, ADC란, 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 장치를 말한다. Generally, an ADC refers to a device that converts an analog electrical signal into a digital electrical signal.

도 1은 일반적인 ADC의 동작 원리를 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary diagram for explaining the operation principle of a general ADC.

도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 ADC의 동작은, 아날로그 신호(100a, 100b)가 ADC(110)에 입력되면, ADC(110)는 이를 '0101010101'과 같은 일련의 비트의 디지털 신호(120)로 변환하게 된다. As shown in the figure, the operation of a general ADC is such that when the analog signals 100a and 100b are input to the ADC 110, the ADC 110 converts the analog signals 100a and 100b into a series of digital signals 120 such as '0101010101' .

도 2는 종래의 ADC의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.2 is an exemplary diagram illustrating the operation of a conventional ADC.

도면에 도시된 바와 같이, 종래의 ADC(200)는, ADC 포트(210)를 구비하는 것으로서, 아날로그 신호 A, B 및 C는, ADC(200)의 포트(210) 중 어느 하나로 각각 입력되어, 디지털 신호 처리를 거쳐 각각 디지털 신호 A′, B′, 및 C′로 출력된다.As shown in the figure, a conventional ADC 200 includes an ADC port 210, and analog signals A, B, and C are input to any one of the ports 210 of the ADC 200, And are output to digital signals A ', B', and C ', respectively, through digital signal processing.

이와 같이, 종래의 ADC(200)에서는, 입력되는 신호 중 가장 작은 노이즈 레벨을 가지는 신호에 맞게 해상도(resolution)를 선정하여, 입력되는 신호에 일괄적으로 사용하였다. 즉, 종래의 ADC(200)는 일정 비트의 해상도를 선정하고, 이를 입력되는 모든 신호에 일괄적으로 적용하여, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하였다. As described above, in the conventional ADC 200, the resolution is selected according to the signal having the smallest noise level among the input signals, and the signals are collectively used for the input signals. That is, the conventional ADC 200 selects a resolution of a certain bit and applies it to all input signals at a time to convert analog signals into digital signals.

예를 들어, 도 2에서는, 각각 다른 노이즈 레벨을 가지는 아날로그 신호 A, B 및 C에 대하여, 12비트의 해상도를 적용하여, 12비트의 디지털 신호 A′, B′ 및 C′가 출력되었음을 알 수 있다. For example, in FIG. 2, 12-bit resolution is applied to analog signals A, B, and C having different noise levels, and 12-bit digital signals A ', B', and C ' have.

그러나, 일정 비트의 해상도를 선정하여 일괄적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하는 경우에, 각각의 신호가 가지는 성질에 따라 그 신호의 노이즈 레벨이 다르므로, 불필요한 노이즈가 신호로 판별되어 디지털 변환이 될 수 있는 문제점이 있다. However, when analog-to-digital conversion is performed in a batch by selecting a resolution of a certain bit, since the noise level of the signal is different according to the property of each signal, unnecessary noise is discriminated as a signal and digital conversion There is a problem.

위 예에서, 아날로그 신호 A의 노이즈 레벨에 대한 ADC(200)의 해상도는 12비트가 바람직하고, 아날로그 신호 B의 노이즈 레벨에 대한 ADC(200)의 해상도는 10비트가 바람직하고, 아날로그 신호 C에 대한 노이즈 레벨에 대한 ADC(200)의 해상도는 8비트가 바람직하다고 할 때, 종래의 ADC(200)를 통과하여 디지털 변환된 디지털 신호 A′, B′ 및 C′는 모두 12비트로 출력되므로, 노이즈가 신호로 판별되어 디지털 변환이 수행되는 문제점이 있다.
In the above example, the resolution of the ADC 200 with respect to the noise level of the analog signal A is preferably 12 bits, the resolution of the ADC 200 with respect to the noise level of the analog signal B is preferably 10 bits, When the resolution of the ADC 200 with respect to the noise level is desirably 8 bits, the digital signals A ', B', and C 'that have been digitally converted through the conventional ADC 200 are output in 12 bits, Is discriminated as a signal and digital conversion is performed.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 신호의 노이즈 레벨에 부합하는 해상도를 설정하여, 이에 따라 각각의 신호를 처리하기 위한, 노이즈 저감 ADC를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a noise reduction ADC for setting a resolution according to a noise level of a signal and processing each signal accordingly.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 노이즈 저감 아날로그-디지털 컨버터(ADC)는, 입력되는 다수의 아날로그 신호 각각의 노이즈 레벨을 판별하기 위한 판별부; 상기 판별부가 판별한 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 각각 설정하기 위한 설정부; 및 상기 설정부가 설정한 해상도에 따라 해당 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 변환부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a noise reduction analog-to-digital converter (ADC) comprising: a determination unit for determining a noise level of each of a plurality of input analog signals; A setting unit for setting a resolution suitable for a noise level of a signal discriminated by the discriminating unit; And a conversion unit for converting the analog signal into a digital signal according to the resolution set by the setting unit.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 상기 변환부는, 입력되는 다수의 상기 아날로그 신호에 대하여 개별적으로 해상도를 적용하여 각각 디지털 신호로 변환한다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the conversion unit applies resolution individually to a plurality of input analog signals, and converts the analog signals into digital signals.

상기와 같은 본 발명은, 각각의 아날로그 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 설정하여 이를 적용하여 디지털 변환함으로써, 불필요한 노이즈를 저감할 수 있도록 하는 효과가 있다.
According to the present invention as described above, it is possible to reduce unnecessary noise by setting a resolution suitable for the noise level of each analog signal and applying it to perform digital conversion.

도 1은 일반적인 ADC의 동작 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 종래의 ADC의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 노이즈 저감 ADC의 일실시예 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 노이즈 저감 ADC의 동작을 설명하기 위한 일예시도이다.1 is an exemplary diagram for explaining the operation principle of a general ADC.
2 is an exemplary diagram illustrating the operation of a conventional ADC.
3 is a block diagram of an embodiment of a noise reduction ADC according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an operation of the noise reduction ADC according to the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, or a combination thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 노이즈 저감 ADC의 일실시예 구성도이다.3 is a block diagram of an embodiment of a noise reduction ADC according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 ADC(10)는, 노이즈 레벨 판별부(11), 해상도 설정부(12) 및 변환부(13)를 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the ADC 10 of the present invention includes a noise level determination unit 11, a resolution setting unit 12, and a conversion unit 13.

노이즈 레벨 판별부(11)은 입력되는 다수의 아날로그 신호를 감지하여, 입력되는 다수의 아날로그 신호의 각각의 노이즈 레벨을 판별하는 기능을 담당한다.The noise level determining unit 11 detects a plurality of input analog signals and determines a noise level of each of a plurality of input analog signals.

해상도 설정부(12)는, 노이즈 레벨 판별부(11)가 판별한, 해당 아날로그 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 설정하는 기능을 담당한다.The resolution setting section 12 has a function of setting a resolution suitable for the noise level of the analog signal, which is determined by the noise level determining section 11.

변환부(13)는, 상기 해상도 설정부(12)가 설정한 해상도에 따라 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 담당한다.The conversion unit 13 has a function of converting an analog signal input according to the resolution set by the resolution setting unit 12 into a digital signal.

다만, 통상적으로 ADC는 일련의 디지털 신호 처리(Digital Signal Process) 과정을 거치는데, 이에 대해서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다 할 것이므로, 그에 대한 설명은 생략하는 것으로 한다.However, the ADC typically carries out a series of digital signal processing processes, which will be apparent to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted do.

이와 같은 본 발명에 의해, 입력되는 각 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 설정하고, 이에 의해 신호를 처리하여, 불필요한 노이즈가 디지털 신호로 변환되는 것을 막을 수 있다.
According to the present invention as described above, it is possible to set a resolution suitable for the noise level of each input signal, thereby processing the signal, thereby preventing unnecessary noise from being converted into a digital signal.

도 4는 본 발명에 따른 노이즈 저감 ADC의 동작을 설명하기 위한 일예시도이다.4 is a diagram illustrating an operation of the noise reduction ADC according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 각기 다른 노이즈 레벨을 갖는 아날로그 신호 D, E 및 F가 입력되면, 본 발명의 ADC(10)는, 각각의 신호에 대하여, 노이즈 레벨 판별부(11)가 노이즈 레벨을 판별하고, 해상도 설정부(12)가 각 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 각각의 신호에 대하여 설정하고, 변환부가 해당 신호에 설정된 해상도에 따라 디지털 신호로 변환하게 된다. 이를 위하여 본 발명의 ADC(10)는, 도면에 도시된 바와 같이 다수의 입력포트를 가진다.As shown in the figure, when the analog signals D, E, and F having different noise levels are input, the ADC 10 of the present invention sets the noise level determination unit 11 to the noise level And the resolution setting section 12 sets the resolution suitable for each noise level for each signal, and the conversion section converts the digital signal into the digital signal in accordance with the resolution set in the signal. To this end, the ADC 10 of the present invention has a plurality of input ports as shown in the figure.

예를 들어, 각 아날로그 신호 D, E 및 F에 대해 각각 노이즈 레벨에 적합한 해상도가 12비트, 10비트 및 8비트라고 하면, 종래의 ADC(200)에 의하면, 일괄적으로 미리 선정된 비트를 적용하여 디지털 변환하였으나, 본 발명에 따르면, 각 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 각각 적용하여 디지털 변환을 수행한다.For example, assuming that the resolution suitable for the noise level for each of the analog signals D, E, and F is 12 bits, 10 bits, and 8 bits, according to the conventional ADC 200, However, according to the present invention, digital conversion is performed by applying resolutions suitable for the noise level of each signal.

따라서, 본 발명에 따르면, 각각의 아날로그 신호의 노이즈 레벨에 적합한 해상도를 설정하여 이를 적용하여 디지털 변환함으로써, 불필요한 노이즈를 저감할 수 있다.Therefore, according to the present invention, unnecessary noise can be reduced by setting a resolution suitable for the noise level of each analog signal and applying it to perform digital conversion.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: ADC 11: 노이즈 레벨 판별부
12: 해상도 설정부 13: 변환부10: ADC 11: Noise level discrimination unit
12: resolution setting section 13: conversion section

Claims (2)

다수의 입력포트를 통해서 각각 다른 노이즈 레벨을 갖는 아날로그신호를 입력하고, 각각의 아날로그신호에 포함된 노이즈 레벨을 판별하기 위한 판별부;
상기 판별부가 판별한 노이즈 레벨에 적합한 비트 해상도를 각각 설정하기 위한 설정부; 및
상기 설정부가 설정한 비트 해상도에 따라 해당 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 변환부를 포함하고,
상기 변환부는, 입력되는 다수의 상기 아날로그 신호에 대하여 개별적으로 설정된 비트 해상도를 적용하여 각각 디지털 신호로 변환하는 노이즈 저감 아날로그 디지털 컨버터.A discrimination unit for inputting an analog signal having a different noise level through a plurality of input ports and discriminating a noise level included in each analog signal;
A setting unit for setting a bit resolution suitable for a noise level determined by the determining unit; And
And a conversion unit for converting the analog signal into a digital signal according to the bit resolution set by the setting unit,
Wherein the converting unit applies a bit resolution set individually to a plurality of input analog signals to convert the analog signals into digital signals, respectively. 삭제delete
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